Поверка и калибровка средств теплотехнических измерений. Курсовая. Программа обучения Поверка и калибровка средств теплотехнических измерений
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Федеральное государственное автономное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «АКАДЕМИЯ СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (учебная)» КУРСОВАЯ РАБОТА Программа обучения: «Поверка и калибровка средств теплотехнических измерений» Группа № _____Д-150____с_01.04.2021г. по 30.04.2021г. Тема: __________Поверка технического манометра_________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ Слушатель:____________Надеин Сергей Викторович_______________________ фамилия, имя, отчество _Слксарь по КИПиА. ООО «Газпром трансгаз Томск» Амурское ЛПУМГ______ должность, место работы Руководитель:_______________________________________________________ Дата сдачи работы: «23» _апреля 2021 г. г. Хабаровск 1 Оглавление 1. Введение………………………………………………………………..............2 2. Единицы измерения давления. Методы измерения давления………………………………………………….9 3. Манометр деформационный. Устройство. Принцип действия……………13 4. Передача размера единиц физических величин. Поверочные схемы….....14 5. Проведение поверки технического деформационного манометра………..16 5.1 Подготовка оборудования. Выбор рабочего эталона. Создание условий поверки…………………………………………………………………….16 5.2 Подготовка и условия поверки…………………………………………..18 5.3 Средства поверки…………………………………………………………18 5.4 Порядок поверки………………………………………………………….18 5.5 Определение основной погрешности и вариации………………………21 6. Условный протокол…………………………………………………………..23 7. Заключение………………………………………………………………..….24 8. Списак использованных источников и литературы………………...……...25 2 Введение В народном хозяйстве можно выделить три главные функции измерений: 1. учёт продукции, исчисляющийся по массе, длине, объёму, расходу, мощ- ности, энергии; 2. измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов ( особенно в автоматизированных производствах) и для обеспе- чения нормального функционирования транспорта и связи. 3. измерения технических параметров, физических величин, свойств и со- става веществ, проводимые при научных исследованиях, испытаниях и контроле продукции в различных отрослях народного хозяйства. От качества средств измерения зависит эффективность выполнения ука- занных функций. Повышение точности измерений позволяет определить недостатки тех или иных технологических процессов и устранить эти недостатки. Всё это в ко- нечном счёте приводит к повышению качества продукции, экономии энерги- тических и тепловых ресурсов, а также сырья и материалов. Например, известно, что урожайность сельскохозяйственных культур в значительной мере зависит от оптимального и заранее устанавливаемого ко- личества вносимых в почву удобрений и расхода воды. Повышение техниче- ского ресурса подшипников на 40% - результат внедрения эталона отклоне- ния от круглости, а эталон шероховатости позволяет сэкономить 1 кг. краски на каждую тонну отливки при её окраске. В нашей стране производится ежедневно около 200 млрд. измерений[13] , свыше 4 млн. человек считают измерения своей профессией. Доля затрат на измерения составляет 10-15% затрат общественного труда , а в отраслях про- мышленности , производящих сложную технику ( элуктротехника, станко- строение и др.), она достигает 50-70%. В 1998 году стоимость этих работ в России была ровна 3,8% величины валового национального продукта (ВВП). В развитых странах эта цифра достигает 6% (ВВП). Подсчитано, что число 3 СИ растёт прямо пропорционально квадрату прироста промышленной про- дукции. Это означает, что при увеличении объёма промышленной продукции в два раза число СИ может вырасти в четыре раза. В настоящее время в нашей стране насчитывается более 1мрд. СИ. Только в сфере торговли ис- пользуется более 170 млн. СИ, в том числе: 29% весов; 47% счётчиков элек- трической энергии; 18% расходомеров; 6% прочих СИ. Эффект, получаемый в народном хозяйстве благодарая применению СИ, составляет приметно 8-10 руб. на 1 руб. затрат. Качество результатов измерений- это достоверность информации о каче- стве и количестве товара. По этой причине метрологическое обеспечение технического регулирования предупреждает действия, вводящие в заблужде- ние приобретателей. Поэтому в каждом техническом регламенте должны быть указаны минимально необходимые требования по обеспечению един- ства измерений. Таким образом, измерения являются важнейшим инструментом познания объектов и явлений окружающего мира и играют огромную роль в развитии народного хозяйства. Повышение качества измерений и успешное внедрение новых методов измерения зависят от уровня развития метрологии как науки. Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их едиства и способах достижения требуемой точности. Возможности метроло- гии обеспечить математически выверенную количественную оценку свойств различных объектов , процессов и ситем позволяет ей стать информационной основой системы менеджмента качества (СМК), построенной по нормам ГОСТ Р 9001-2008. Метрология как область практической деятельности зародилась в древно- сти. На всем пути развития человеческого общества измерения были основой отношений людей между собой, с окружающими предметами, природой. При этом вырабатывались единые представления о размерах, формах, свойствах предметов и явлений, а также правила и способы их сопоставления. 4 Наименования единиц измерения и их размеры появлялись в давние вре- мена чаще всего в соответствии с возможностью применения единиц и их размеров без специальных устройств, т.е. создавались с ориентацией на те единицы, что были "под руками и ногами". В России в качестве единиц дли- ны были "пядь", "локоть". Для поддержания единства установленных мер еще в древние времена со- здавались эталонные (образцовые) меры. К ним относились бережно: в древ- ности они хранились в храмах, церквях как наиболее надежных местах для хранения ценных предметов. По различным причинам христианские храмы не подверглись разрушению в эпоху татаро-монгольского ига. По мере развития промышленного производства повышались требования к применению и хранению мер, усиливалось стремление к унификации разме- ров единиц физических величин. В начале 1840 г. во Франции была введена метрическая система мер. Зна- чимость метрической системы глубоко оценил Д. И. Менделеев. В 1867 г. с трибуны съезда русских естествоиспытателей он выступил с призывом со- действовать подготовке метрической реформы в России. По его инициативе Петербургская академия наук предложила учредить международную органи- зацию, которая обеспечивала бы единообразие средств измерений в между- народном масштабе. Это предложение получило одобрение, и в 1875 г. на Дипломатической метрологической конференции, проведенной в Париже, в которой участвовали 17 государств (в том числе Россия), была принята Мет- рическая конвенция. Принятие Конвенции ознаменовало начало междуна- родной стандартизации. По мере унификации единиц измерений во многих государствах вводились законодательные нормы, которые защищали покупателей от недобросовест- ности производителей и распространителей товаров и услуг. В России в XVI в. контролеры (целовальники) на рынках разыскивали и отбирали старые (неофициальные) меры. За пользование ими налагали большой штраф и даже заключали виновных в тюрьму. 5 Еще больше усилился надзор за мерами в XVII в. Им занимались таможни, "кружечные дворы". В Москве действовали Померная изба и Большая та- можня. Померная изба проводила периодическую ("как год минет") поверку мер и изымала неправильные ("воровские") меры. В Наказе царя Федора Алексеевича Московской Большой таможне о сборе таможенных пошлин (1681 г.) говорилось, что за найденные у торговцев во- ровские меры определялись конфискация товаров и ссылка с семьей. Решительный и жесткий характер Петра I проявился в его Наказе "О сборе в Московской Большой таможне пошлин" (1698 г.): "за найденные непрямые, воровские весы, лавки опечатать, товары отобрать и семьей сослать". Он же в Уставе воинских артикулов (1716 г.) писал: "Наказание за обмер и обвес — возвратить добро втрое, взимать штраф, подвергнуть телесному наказанию". В 1745 г. публикуется Указ сенатский о рассылке из камер-коллегии во все города заклейменных мер для хлеба и о взыскании штрафа с того, у кого окажутся неуказанные меры. В 1858 г. Елизавета Петровна повелела: "Сделать аршины железные вер- ные и с обеих концов заклейменные так, чтобы ни урезать, ни упиловать не- возможно было". Долгое время метрология была в основном описательной наукой о различ- ных мерах и соотношениях между ними. Но в процессе развития общества роль измерений возрастала, и с конца XIX в. благодаря прогрессу физики метрология поднялась на качественно новый уровень. Большую роль в становлении метрологии в России сыграл Д. И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период с 1892 по 1907 г. "Наука начинается... с тех пор, как начинают измерять", — в этом научном кредо великого ученого выражен, по существу, важнейший принцип развития науки, который не утратил актуальности и в современных условиях. Развитие естественных наук привело к появлению все новых и новых средств измерений, а они, в свою очередь, стимулировали развитие наук, становясь все более мощным средством исследования. Так, повышение точ- 6 ности измерений плотности воды привело в 1932 г. к открытию тяжелого изотопа водорода - дейтерия. Подобных примеров, которые подтверждают роль измерений как инструмента познания, множество. Здесь уместно приве- сти высказывание крупнейшего русского физика и электротехника Б. С. Яко- би: "Искусство измерений является могущественным оружием, созданным человеческим разумом для проникновения в законы природы и подчинения ее сил нашему господству". Известный метролог России профессор Ю. В. Тарбеев отмечает: "Вся ис- тория человеческой цивилизации - это история становления и развития изме- рительной культуры. Это путь, пройденный от сравнений, выполняемых с помощью органов чувств, до научных основ измерений. Таким образом, homo sapiens, "человеку думающему", общественный и технологический про- гресс исторически уготовил еще одну фундаментальную роль — "стать чело- веком измеряющим "и, следовательно, это история "человека измеряющего", создавшего в мире физических величин мир измерений". Для определения опытным путём параметров изделий и предметов ( например, их размеров, качества поверхности ), технологических процессов, характеристик явлений природы и состояния окружающей среды; свойств технических, биологических и др. объектов применяется измерительная тех- ника – совокупность разнообразных технических средств. Одним из важных технологических параметров можно выделить давление. Измерение значения этого параметра необходимо для управления технологи- ческими процессами и обеспечения безопасности производства, косвенного измерения других параметров таких, как температура, плотность, уровень, расход и т.д. Для измерения давления используют манометры, вакуумметры, дифманометры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, датчики давления. Для измерения давления жидкости, газа, пара широкое применение полу- чили диформационные манометры. Свое признание эти приборы завоевали простотой и надежностью конструкции, наглядностью показаний и неболь- шими размерами, большим диапазоном измерений, возможностью передачи 7 показаний дистанционно и их записью. Манометры применяются везде, где необходимо знать, контролировать и регулировать давление. Наиболее часто манометры применяют в теплоэнергетике, химической промышленности, нефтихимическом производстве, предприятиях пищевой отрасли. Контроль этого технического параметра является очень важным звеном в управлении сложным технологическим процессом. Установление основ обеспечения единства измерений на законодательном уровне было начато в 1993 г., когда впервые был принят закон, регулирую- щий отношения, возникающие при измерениях, и устанавливающий требо- вания к измерениям. С 1 июня 1993г. вступил в действие Закон РФ «Об обес- печении единства измерений». И с 1 января 2009 года вступил в силу Феде- ральный закон «Об обеспечении единства измерений» №102-ФЗ от 26.06.2008г., принятый Государственной Думой 11 июня 2008г., одобренный Советом Федерации 18 июня 2008г., и действующий по настоящее время с изменениями и дополнениями. Настоящий Закон устанавливает правовые ос- новы обеспечения единства измерений в Российской Федерации, регулирует отношения государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений и направлен на защиту прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недосто- верных результатов измерений. Необходимость измерения давления появилась ещё издавно. Например, атмосферное давление впервые измерил итальянский ученый Эванджелиста Торричелли в 1644 году. Давление - наиболее распространенный измеряемый параметр. Без измере- ния давления сжигаемого газа невозможна безопасная работа газотопливного хозяйства. В котельных установках измеряют давление пара в барабане, по которому контролируют эффективность сжигания топлива и теплоотдачи к трубам в топке, а также безопасность работы котельного оборудования, дав- 8 ление перегретого первичного и вторичного пара для определения экономич- ности работы энергоблока, отложений солей на внутренней поверхности тру- бопроводов. Для оценки работоспособности насосов и вентиляторов измеря- ют давление питательной воды, пара для эжекторов и продувки форсунок, воздуха после воздухоподогревателя, т. е. во всех напорных линиях трубо- проводов, и разрежение дымовых газов в верхней части топки, вакуум в кон- денсаторе турбины. Средства измерения давления производят большое количество как отече- ственных, так зарубежных фирм. В настоящее время используют следующие основные методы измерения давления: весовой, пружинный, силовой, ча- стотный, пьезорезисторный, термокондуктивный, ионизационный и электро- кинетический. Например, пружинный метод положен на измерении давления диформационным манометром; весовой – измерение давления грузопоршне- вым манометром. 9 Единицы измерения давления. Давление является одной и основных величин, характеризующих состоя- ние физического тела, среды. Поэтому на практике её измерение имеет огромное значение. Официально признаной системой измерений является СИ. Единицей изме- рения давления в ней является Паскаль, Па(Ра)-1Па=1Н/кв.м . Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1МПа=1000000 Па. Методы измерния давления Метод измерения представляет собой прием или совокупность приемов, применяемых для сравнения измеряемой физической величины с ее едини- цей в соответствии с реализованным принципом измерения. Под принципом измерения понимают комплекс физических принципов, на которых основаны измерения. Можно также сказать, что метод измерения является совокупностью кон- кретно описанных операций, при выполнении которых обеспечивается полу- чение результатов измерений с заданными показателями точности. Любой метод измерения должен предполагать наличие минимальной по- грешности. Метод измерения давления, осуществлённый в деформационном манометре, называется методом непосредственной оценки, или мето- дом прямых измерений. Основанный на сопоставлении сил измеряе- мого давления с силами, развиваемыми при диформации упругих эле- ментов (пружин, мембран, монометрических и анероидных коробок, сильфонов и манометрических трубок). Давлением называют отношение силы, действующей перпендику- лярно поверхности, к площаде этой поверхности. Давление – одна из основных величин, определяющих термодинамическое состояние ве- ществ. 10 11 Давлением во многом определяется ход технологического процесса, состояние техгологических аппаратов и режимы их функционирова- ния. Физические основы деформационных измерений основаны основа- ны на использовании упругой деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы, являющейся мерой измеряемого давления. Различают три формы чувствительных упругих элементов: трубчатые пружины, сильфоны и мембраны. Если трубчатую пружину выполнить в виде согнутой по кругу на угол 𝛾𝛾 ≈ 270° трубки (ТР) не круглого сечения (овального или эллип- тического), то при увеличении давления трубка стремиться распря- миться (если большая часть сечения трубки распологается перпенди- кулярно плоскости изгиба трубки – плоскости чертежа, рис. 3), и угол 𝛾𝛾 становится меньше. При уменьшении давления свободный конец 𝐴𝐴 трубки перемещяется в абратном направлении. Перемещение конца трубки служит мерой давления внутри трубки (или разновидностей давлений внутри и вне трубки). Закономерности, определяющие пе- ремещение конца трубки , очень сложны. Упрощенно можно объяс- нить это явление следующим образом. Известно, что любая трубка некруглого сечения при повышении давления в ней стремиться под воздействием возникающих равномерных нормальных напряжений в стенках трубки принять круглую форму. В первом приблежении будем считать, что периметр сечения труб- ки и её длина при изменении давления остануться неизменными. То- гда при увеличении давления малая ось сечения трубки будет увели- чиваться, а большая уменьшатся. Соответственно радиус 𝘙𝘙 увеличит- ся и станет равным 𝘙𝘙′, а радиус r уменьшится до r'. Так как по приня- тому допущению длины дуг трубки остануться без изменения, то 12 𝘙𝘙𝘙𝘙= 𝘙𝘙′𝘙𝘙′ и r𝘙𝘙= r′𝘙𝘙′, где r′ - угол после увеличения давления. Отсюда производя почленно вычитание, получаем 𝘙𝘙𝘙𝘙- r𝘙𝘙 = 𝘙𝘙′𝘙𝘙′- r′𝘙𝘙′ , или (𝘙𝘙 − 𝘙𝘙) −(𝘙𝘙′ − r′) 𝘙𝘙′. Так как по предыдущему (𝘙𝘙 − 𝘙𝘙) <(𝘙𝘙′ − r′), то при увеличении давления угол 𝘙𝘙′ < 𝘙𝘙, то есть трубка раскручивается. Обозначив из- менение малой оси сечения трубки через ∆r= (𝘙𝘙′ − r′) − (𝘙𝘙 − 𝘙𝘙), а из- менение угла – через ∆𝘙𝘙= 𝘙𝘙 − 𝘙𝘙′, из (5) (пренебригая произведением ∆r∆𝘙𝘙) получим ∆𝘙𝘙 ≈ ∆r 𝘙𝘙−𝑦𝑦 𝘙𝘙 Отсюда угол отклонени конца трубки прямо пропорционален начальному углу 𝘙𝘙 и обратно пропорционален размеру малой оси (𝘙𝘙 − 𝘙𝘙). Перемещение W конца трубки 𝐴𝐴 связано с изменением начального ула 𝘙𝘙 соотношением W = ∆𝑦𝑦 𝑦𝑦 𝘙𝘙�(𝘙𝘙 − sin 𝘙𝘙)² + (1 − cos 𝘙𝘙) ². Для 𝘙𝘙 = 270° = 3 2 𝜋𝜋 W≈ 5,8𝘙𝘙 Δ𝑦𝑦 𝑦𝑦 Перемещение W свободного конца трубки до определённого преде- ла пропорционально давлению, т.е. W=𝑘𝑘𝑘𝑘 При дальнейшем повышении давления линейная зависимость нарушается – диформация начинает расти быстрее увеличения давле- ния. Предельное давление, при котором сохраняется линейная зави- симость между перемещением трубки и давлением, называется преде- лом пропорциональности трубки. 13 Возможность использования некруглой трубки для измерения дав- ления была случайно обнаружена французским механиком Е. Бурдо- ном в 1846 г. При гидравлических испытаниях змеевиков Бурдон об- наружил, что концы дефектных змеевиков, имеющих трубки некруг- лого сечения, перемещаются при изменении давления, а у змеевиков с трубками круглого сечения этого не наблюдается. Это привело его к мысли создать манометры на базе трубок некруглого сечения, кото- рые и теперь нередко называют манометрами Бурдона, а используе- мые в них трубки – трубками Бурдона. Данный метод измерения давления регламентирован ГОСТ Р 8.736 2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измере- ния прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Ос- новные положения. Манометр деформационный. Устройство.Принцип действия. Большинство показывающих, самопишущих и сигнализирующих мано- метров с трубчатой пружиной являются устройствами прямого преобразова- ния, в которых давление последовательно преобразуется в перемещение чув- ствительного элемента и связанного с ним механически показывающего, ре- гистрирующего или контактного устройства. В данной работе расмотрим ма- нометр показывающий. 14 Рис. 2. Пружинный показывающий механический манометр 1 — одновитковая трубчатая пружина; 2 — держатель; 3 — пробка; 4 — поводок; 5 — зубчатый сектор; 6 — шестерня; 7 — стрелка Схема показывающего пружинного манометра представлена на рис. 2. Од- новитковая трубчатая пружина 1 с одного конца приварена к держателю 2, прикрепленному к корпусу манометра. Нижняя часть держателя заканчивает- ся шестигранной головкой и штуцером, с помощью которого к манометру подсоединяется трубка, подводящая давление. Свободный конец пружины 1 припаян к пробке 3, шарнир- но соединенной с поводком 4. При перемещении свободного конца пружины поводок поворачивает зуб- чатый сектор 5 относительно оси О, вызывая поворот шестерни (трибки) 6 и сидящей на одной оси с ней показывающей стрелки 7. Пружина, не приве- денная на рисунке, обеспечивает поджатое зубцов трибки к зубцам сектора, убирая люфт. Статическая характеристика манометра может подстраиваться за счет изменения точки закрепления поводка 4 в прорези сектора 5 и смеще- ния положения стрелки, устраняя мультипликативную и аддитивную по- грешности. На рис. 2 показано радиальное размещение штуцера. Манометры также изготавливаются с его осевым размещением. Пружинные показывающие манометры выпускаются с верхним пределом измерения от 0,1 МПа (1 кгс/см2) до 103 МПа (104 кгс/см2) в соответствии со стандартным рядом. Пружинные вакуумметры имеют диапазон измерения — 0,1...0 МПа, а мановакуумметры при нижнем пределе измерения — 0,1 МПа имеют верхний предел измерения по избыточному давлению от 0,1 до 2,4 МПа. Образцовые показывающие пружинные манометры имеют класс точ- ности 0,15; 0,25 и 0,4; рабочие 1,5; 2,5; 4, рабочие повышенной точности 0,6 и 1. Передача размера единиц фезических величин. Поверочные схемы. Порядок передачи единицы избыточного давления от государственного первичного эталона с помощью вторичных и рабочих эталонов рабочим 15 средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов по- верки устаналивает ГОСТ Р 8.802-2012 «Государственная система обеспе- чения единства измерений (ГСИ). Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 Мпа». Единца избыточно- го давления рабочим средствам измерения передаётся от рабочего эталона. Рабочему эталону передается от вторичного эталона. И вторичному эталону передается непосредственно от Государственного первичного эталона. Техническим регулированием и метрологией занимается РОССТАН- ДАРТ, в том числе осуществляет государственный метрологический надзор. Для обеспечения единства средств измерений необходима тождествен- ность единиц, в которых проградуированны все существующие средства измерений одной и той же величины. Достигается это путём точного вос- произведения и хранения в метрологических институтах и ведущих органи- зациях Государственной метрологической службы. Названные технологиче- ские процедуры осуществляются с помощью эталонов и образцовых прибо- ров. Передача размеров единиц от эталонов к рабочим средствам измерений осуществляется с помощью образцовых средств измерений. Порядок этой передачи устанавливается поверочными схемами. Поверочная схема - утвер- жденный в установленном порядке документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размера единицы от эталона или исходного об- разцового средства измерений рабочим средствам измерений.[5] Поверке подлежат СИ, используемые в сферах государственного регули- рования обеспечения единства измерений. Поверка – совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений мет- рологическим требованиям. Поверка выполняется на основании утверждён- ного порядка, который установлен Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 года №1815 Правила построения поверочных схем и оформление чертежей поверочных схем утверждены ГОСТ 8.061-80 «ГСИ Поверочные схемы. Содержание и построение». Существуют государственные и локальные поверочные схемы. 16 Расмотрим локальную поверочную схему применяемую в ФБУ Томский ЦСМ по поверке технических деформационных манометров. Схема состоит их трёх ступеней передачи рис.3 ГО СУ Д А РСТ ВЕ Н НЫ Й ЭТ А Л ОН 2- го ра з- ря да РАБ О ЧИЕ Э ТАЛ О НЫ 4- го ра зря да РА БО ЧИ Е СР ЕД СТ ВА ИЗ М ЕР ЕНИ Й Рисунок 3. Локальная поверочная схема ФБУ Томский ЦСМ. Проведение поверки технического деформационного манометра. Подготовка оборудования. Выбор рабочего эталона. Создание условий поверки. На практике измерительные приборы на протяжении срока их эксплуата- ции не сораняют постоянства своих техничемких характеристик. Неустойчи- Образцовый грузопоршневой манометр 2 разряда 0.1-250 МПа Непосредственное сличение Образцовые деформационные манометры КТ 0.4 Непосредственное сличение Деформационные манометры до 250 Мпа, Классов точности 1; 1.5; 2.5; 4. 17 вость точности показаний приборов во времени зависит от ряда факторов, основными из которых являются изменение физических свойств материалов, из которых изготовлены детали механизма прибора, окисление отдельных частей механизма и др. Под воздействием этих факторов измерительные приборы теряют установленную для них точность измерения. Применение на производстве таких приборов, с неверными показаниями, может привести к нарушению режима работы и неисправности оборудования. Поэтому в целях обеспечения точности показаний измерительных приборов и, как следствие безопасности на производстве организуется их поверка. Поверкой измерительных приборов называют операцию сравнения пока- заний поверяемых приборов в целях определения их погрешностей. В пове- рочной практике в операцию поверки включаются, кроме того, другие опера- ции, имеющие целью установить соответствие поверяемых измерительных приборов. Требованиям установленных для них норм. Для поверки приборов,измеряющих давление, служат рабочие эталоны единицы давления 4-го разряда приборы, с которыми сличают (сравнивают) показания поверяемых приборов, устройств, позволяющие создавать различ- ные виды и величины давления и вспомогательное оборудование. Для проведения поверки технического деформационного манометра нам потребуется устройство для создания давления. Длоя этого необходим грузо- поршневой манометр типа МП-60 с верхним пределом 600кг/см 2 и классом точности 0,05. При выборе прибора исходят из того, чтобы верхний предел измерения по- веряемого прибора не был более верхнего предела измерения рабочего эта- лона, а погрешность рабочего эталона была в четыре раза меньше погрешно- сти поверяемого прибора. Поверка точности показаний включает определе- ние основной погрешности приборов и вариации их показаний. В нашем слу- чае в качестве эталонного прибора мы применим рабочий эталон единицы давления 4-го разряда с верхним пределом 60 кгс/см 2 и классом точности 0,4. 18 Определим допустимые погрешности эталонного и поверяемого манометров для убеждения в правильности выбора образцового манометра. ∆э.=0,4x60кгс/см 2 /100=0,24кгс/см 2 ∆пов.=1,5x60кгс/см 2 /100=0,9кгс/см 2 Из данных вычислений мы определяем,что образцовый манометр в 4 раза точнее поверяемого магнометра. В качестве поверяемого манометра взят манометр типа МТП-160 с верх- ним пределом измерения 60кгс/см 2 и классом точности 1,5. Процедуру по- верки проводим пошагово, руководствуясь МИ 2124-90 «Манометры, ваку- умметры, монавакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры пока- зывающие и самопишущие. Методики поверки». Подготовка и условия поверки: 1.температура окружающего воздуха должна быть 23℃(±𝟓𝟓℃) 2.относительная влажность воздуха должна быть не более 80% 3.вибрация не должна вызывать размах колебаний стрелки превышающей 0,1 предела допускаемой основной погрешности. 4.устройство для создания давления должно обеспечивать плавное повы- шение и понижение давления, а также постоянство давления во время отсчё- та показаний и выдержке приборов под давлением, равным верхнему пределу измерений. Средства поверки: 1.пресс (устройство) для создания давления типа МП-60 2.образцовый манометр типа МО кт.0,4 Порядок поверки: 1.внешний осмотр: устанавливаем исправность корпуса, штуцера, цифер- блата, шкалы и стрелки прибора и соответствие их требованиям ГОСТ 2405- 88. 2.устанавливаем поверяемый манометр и рабочий эталон на пресс. Прибо- ры должны находиться в положении соответствующем обозначению, имею- щимуся на приборе или указанного в документации. 19 3.поверка нулевой точки: поверка заключается в том, что указательный ко- нец стрелки при отсутствии измеряемого давления в рабочем положении прибора должен совпадать с нулевой отметкой шкалы и прижиматься к упорному штифту. У приборов без кпорного штифта стрелка должна устанавливаться против нулевой отметки с отклонением , не превышающим основной допустимой погрешности. Стрелка прибора, имеющего корректор нуля, при отсутствии давления должна быть установлена по центру нулевой отметки шкалы. На рисуноке 2 показан грузопоршневой манометр типа МП-60, предназна- ченный для поверки промышленных деформационных манометров. Прибор состоит из колонки 1, присоединенной к корпусу 2 винтового гидравлическо- го пресса. Полость колонки и пресса заполнена трансформаторным маслом. В канал колонки вставлен стальной поршень 8, несущий на верхнем конце тарелку 4 для грузов 5. Параллельно с колонкой к прессу присоединены шту- цера 6 и 7, служащие для установки одного или двух поверяемых манометров 8. Отключение от пресса колонки и манометров производится игольчатыми вентилями 9 — 11. Поршень манометра имеет площадь 0,5 см 2 . Вместе с тарелкой (без грузов) он создает давление, равное 0,1 МПа. В комплект прибора входят калибро- ванные грузы, позволяющие получать давления через 0,05; 0,1 и 0,5 МПа. В расширенной части пресса сидит винтовой шток 12 с манжетным порш- нем 13, перемещаемый маховиком 14. Для заполнения прибора маслом слу- жит воронка 1$ с вентилем 16, установленная на корпусе пресса. Выпуск масла производится через вентиль 17. Для установки поршня в строго вертикальное полохение корпус прибора снабжен винтовыми ножками и уровнем. Поверяемый манометр устанавливают в штуцер 6 или 7 и, регулируя махо- виком 14 винтового пресса так, чтобы поршень 3 был погружен в колонку примерно на 2/3 его длины, кладут последовательно на тарелку 4 грузы, со- ответствующие поверяемым отметкам шкалы. 20 Для устранения влияния трения рукой придают поршню с грузами враща- тельное движение с частотой 30 — 50 об/мин и записывают показания пове- ряемого манометра. Для поверки манометров на более высокие конечные значения шкалы (до 25МПа) дополнительно применяется образцовый трубчато-пружинный ма- нометр, устанавливаемый в один из штуцеров пресса. При давлениях, близ- ких к предельному для грузопоршневого манометра, отключают колонку вентилем 10 и дальнейшее повышение давления производят вращением ма- ховика 14 винтового пресса, сравнивая через определенные интервалы пока- зания поверяемого и образцового манометров. Рисунок 2- Грузопоршневой манометр типа МП- 60. Поверка производится примерно в пяти отметках шкалы поверяемого при- бора через одинаковые промежутки сначала при возрастании, а затем при по- нижении давления для тех же отметок. По достижении конечной отметки 21 шкалы поверяемый манометр выдерживается под этим давлением в течение 5 мин с целью определения упругого последействия чувствительного элемента при последующем понижении давления. В каждой поверяемой отметке после отсчета показаний производится повторный отсчет после легкого постукива- ния пальцем по корпусу манометра. Скачкообразное перемещение указа- тельной стрелки при сотрясении прибора указывает на наличие зазоров и чрезмерного трения в передаточном механизме. Определение основной погрешности и вариации. Основную абсолютную погрешность приборов необходимо определять, как разность между показаниями прибора и действительными значениями давления по образцовому манометру. Поверка манометров производится двумяспособами: 1.заданное давление устанавливают по рабочему эталону, а показания от- считыают по поверяемому прибору. 2.стрелку поверяемого прибора устанавливают на поверяемую отметку шкалы, а действительное давление отсчитывают по рабочему эталону. Выбираем первый способ: отсчитывание показаний прибора при его по- верке должно производиться с точностью до 0,1 цены деления. Для устране- ния угла паралакса при отсчёте показаний, направление зрения должно про- ходить через указательный конец стрелки перпендикулярно поверхности ци- ферблата. Для манометров класса точности 1,5 с верхним пределом измерения 60кгс/см 2 , выбираем 5 точек со значениями: 0; 20; 30; 40; 50; 60. Эти точки соответствуют условию, что они должны быть распределены равномерно в пределах всей шкалы. Во время проведения поверки давление плавно повышают и производят отсчёт показаний. Затем прибор выдерживают под давлением, равным верх- нему пределу измерений, в течении 5 минут. После чего давление плавно по- нижают и производят отсчёт показаний при тех же значениях давления, что и при повышении давления. 22 Движение стрелки должно происходить плавно, без заеданий и скачков. Стрелка не должна касаться циферблата и стекла. Вариация показаний на каждой поверяемой отметке шкалы, кроме значе- ний соответствующих верхнему и нижнему пределам измерений определяет- ся по формуле: В=N 2 −N 1 /D×100 Где: N 1 – показания поверяемого прибора при повышении давления. N 2 – показания поверяемого прибора при понижении давления. D – диапазон показаний поверяемого прибора. Вариация не должна превышать предела допускаемой основной погрешно- сти. При снижении стрелки до нуля после поверки, стрелка должна находиться на нулевой отметке шкалы с отклонением не превышающим допустимого значения установленного в технической документации на прибор. Отсоединяем прибор и переходим к вычислению данных внесённых в про- токол и на основании результатов, мы определим статус пригодности прибо- ра. 23 УСЛОВНЫЙ ПРОТОКОЛ Протокол №40/2017 от 18 декабря 2017г. Место проведения поверки: контрольно-поверочный пункт, комната1 Владелец прибора: Амурское ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Томск» Манометр тип, марка МТП-160 Диапазон измерения: (0…60) Заводской номер: 627627КТ1,5 Методика поверки: МИ2124-90 Условия поверки: температура: 20℃, влажность: 52,3%, давление: 98кПа Используемые эталоны: Рабочий эталон еденицы давления 4 разряда в диапазоне значений (0…60) кгс/см 2 3.2.ВУХ.0009.2015 Результаты поверки: Внешний осмотр: соответствует ГОСТ 2405-88 Опробование: соответствует ГОСТ 2405-88 Поверяемые точки Показания в кгс/см 2 Абсолютная по- грешность Вариация Образцовый манометр Поверяемый прибор Прямой ход Обратный ход Прямой ход Обратный ход Прямой ход Обратный ход 0 0 0 0 0 0 0 0 20 33,7 33,7 20,5 20,6 0,5 0,6 0,1 30 50,3 50,3 30,6 30,6 0,6 0,6 0 40 66,7 66,7 40,6 40,5 0,6 0,5 0,1 60 99,7 99,6 60,4 60,5 0,4 0,5 0,1 ∆д пов.= 1,5× 𝟔𝟔𝟔𝟔кгс/см²/100=0,9 кгс/см 2 Результат поверки: Годен Поверитель: Косарев Д.И._______________ Клеймо: 24 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Целью данной курсовой работы было закрепление знаний и навыков тео- ритической, законодательной и прикладной метрологии, на основании кото- рых была выполнена практическая работа по поверке технического деформа- ционного манометра типа МП-160 с диапазоном измерения (0…60)кгс/см 2 КТ 1,5. Результат работы: манометр годен для применения и его метрологические характеристики соответствуют установленным требованиям. 25 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 1. РМГ 29-2013 ГСИ «Метрология.Основные термины и определения» 2. ГОСТ Р 8.802-2012 «Государственная поверочная схема для средств из- мерения избыточного давления до 250Мпа» 3. В.И. Колчков «Метрология, Стандартизация и Сертификация» 4. И.В.Граминицкий «Грузопоршневые измерительные приборы» 5. Ю.В.Гарбеев, П.И.Довбета « Содержание метрологии и её место в си- стеме наук». 6. И.А.Гаевский, Г.М.Иванова, Н.Д.Кузнецов «Техника измерения давле- ния». 7. В.П.Приображенский «Теплотехнические измерения и приборы». 8. А.М.Бикулов «Приборы для измерения давления». 9. И.М.Лифц «Стандартизация, Метрология и Сертификация». 10. М.В.Кулаков «Технологические измерения и приборы для химических производств». 11. Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Азим-Заде «Технологические измерения и приборы» 12. И.Ф.Бородин «Технические средства автоматики». 13. Омск Тест. Центр Сертификации и экспертизы.[Электронный ресурс]. Что такое метрология. Интересные факты. Режим доступа: http://omsktest.ru/stati/article_post/chto-takoye-metrologiya-interesnyye- fakty |